Astronomik nutasiya

Astronomik nutasiya — yaz və payız bərabərliyi dövrlərində baş verən kiçik bir nizamsızlıq.

Astronomiyada nutasiya fırlanan astronomik obyektin fırlanma oxunun istiqamətinin zamanla dəyişməsinə səbəb olan hadisədir. Bu hadisə fırlanan obyektə təsir edən yaxınlıqdakı digər cisimlərin cazibə qüvvələrinin təsirindən qaynaqlanır. Nutasiya və pressessiya müxtəlif zaman intervalında ortaya çıxan eyni təsirdən qaynaqlansa da astronomlara görə onlar arasında müəyyən fərqlər var. Presessiya fırlanma oxundakı sabit uzunmüddətli dəyişiklikləri, nutasiya isə oxşar qısamüddətli dəyişikliklərin birgə təsirini özündə ehtiva edir. Seidelmann, P. Kenneth, ed. (1992). Explanatory Supplement to the Astronomical Almanac. University Science Books. pp. 99–120. ISBN 0-935702-68-7.

 Yerin nutasiyası 
Yerin fırlanma oxunun istiqamətinin zamanla dəyişməsi nutasiya və presessiyaya ən yaxşı nümunədir. Yer üçün bu astronomik hadisələrin öyrənilməsi və tədqiqi vacibdir. Çünki astronomik obyektlərin mövqeləri təyin edilərkən adətən ekvatorial koordinat sistemindən istifadə olunur. Bu zaman göy cisimlərinin mövqeyi Yerin ekvatoruna əsasən hesablanır. Presessiya və nutasiyanın təsiri də Yerin ekvatorunun zamanla dəyişməsinə səbəb olur.

Presessiya və nutasiya, əsasən, Yerin qeyri-sferik formasına təsir edən Ay və Günəşin cazibə qüvvələri tərəfindən baş verir. Presessiya bu qüvvələrin çox uzun müddət ərzində orta hesabla alınan təsiri və zamanla dəyişən ətalət anıdır və təqribən 26.000 il müddətinə malikdir. Nutasiya isə qüvvələr sabit olmadığı üçün baş verir və Yer Günəş ətrafında, Ay isə Yer ətrafında fırlandıqca dəyişir. Əsasən, planetar presessiyaya səbəb olan digər planetlərdən gələn təsirlər də var ki, bu da ümumi presessiyanın təxminən 2% — ni təşkil edir. Presessiyanı orta sarsıntı, nutasiyanı isə ani sansıntı hesab etmək olar.

Nutasiyanın baş verməsinin əsas səbəblərindən biri Ayın Yer ətrafında orbitinin ekliptika müstəvisinə 5°-dən bir qədər çox meyil etməsidir. Bu orbital müstəvinin istiqaməti təxminən 18,6 il müddətində dəyişir. Yerin ekvatorunun özü ekliptikaya təxminən 23,4° bucaq altında meyil etdiyi üçün bu təsirlər birləşərək 18,6 il ərzində Ayın orbitinin ekvatora meylini 18,4° və 28,6° arasında dəyişir. Bu hadisə Yer oxunun oriyentasiyasının eyni dövr ərzində dəyişməsinə səbəb olur. Göy qütblərinin həqiqi mövqeyi onların orta mövqeləri ətrafında kiçik bir ellipsi təsvir edir. Bu ellipsin maksimum radiusu Nutasiya sabiti hesab olunur və onun qiyməti təxminən 9,2 qövs saniyəyə bərabərdir.

Digər kiçik effektlər də nutasiyanın yaranmasına təsir edir. Bunlara Ayın Yer ətrafında aylıq hərəkəti və onun orbital ekssentrisitisi, həmçinin Yerin Günəş ətrafında illik hərəkətindən qaynaqlanan oxşar təsirlər daxildir.

 Nutasiyanın növləri 
Yerin fırlanma oxu, Günəş və Aydan fərqli fırlanma momentlərinə məruz qaldığı üçün nutasiya meydana çıxır. Bu zaman Yerin orbitinin ekssentrisitisi, Ayın orbitinin həm ekssentrisitisi, həm də meyli öz təsirini göstərir. Bu o deməkdir ki, Υaz bərabərliyi ekliptika boyunca vahid sürətlə hərəkət etmir və ekliptikanın əyriliyi kvazi dövri olaraq dəyişir. Bu iki təsir uzunluq boyunca nutasiya və əyilmə boyunca nutasiya kimi tanınır. Həm Günəşi, həm də Ayı əhatə edən bir neçə təsir iştirak etsə də, həm uzunluq boyunca nutasiya, həm də əyilmə boyunca nutasiya üçün ümumi ifadələrdə ən mühüm termin Ayın orbitinin düyünlərinin uzunluğunu əhatə edir ki, onlar da 18,6 illik periodla dəyişir. Beləliklə, hər iki nutasiya ilkin yaxınlaşmada 18,6 il müddətinə malikdir. Uzunluq boyunca nutasiyanın amplitudu 17′′,2 əyrilik boyunca nutasiyanın amplitudu isə 9′′,2 bərabərdir. Bundan əlavə, planetar peturbasiyalar əyriliyin hər il təxminən 0′′,47 qədər periodik olmayan azalmasına səbəb olur.

 Nutasiya sabiti 
Astronomik sabitlər sistemində nəzərəçarpan uyğunsuzluqlardan biri də Nutasiya sabitinin (N) müşahidə edilən və hesablanmış qiymətləri arasındakı uyğunsuzluqdur. Müşahidələrdən alınan qiymətlər həmişə sərt cisim hesab edilən Yerin hərəkət nəzəriyyəsindən hesablanmış qiymətlərdən kiçik olmuşdur.
Bu nəzəriyyə aşağıdakı ifadələrə gətirib çıxarır:

burada P Presessiya sabiti, N Nutasiya sabiti, H Dinamik elliptiklik və
A, B, C və cos0H isə verilmiş qiymətlərdir.

 Kəşfi 
Nutasiya Ceyms Bredli tərəfindən 1727–1747-ci illər ərzində aparılmış bir sıra ulduz müşahidələri nəticəsində kəşf edilmişdir. Bu müşahidələr ilkin olaraq, Bredlinin gözlənilmədən 1725–1726-cı illərdə kəşf etdiyi işığın illik aberasiyasının mövcudluğunu qəti şəkildə nümayiş etdirmək məqsədi daşıyırdı. Bununla belə, ulduzların mövqelərində aberrasiya ilə izah olunmayan bəzi uyğunsuzluqlar var idi və Bredli bunların Ayın orbitinin düyümlərinin 18,6 illik dövr ərzində baş verən nutasiyası nəticəsində yarandığından şübhələnirdi. Bu, onun 20 illik müşahidə silsiləsi ilə təsdiqləndi və o, göy qütbünün orta mövqeyinə nəzərən 18–16 qövs saniyəlik bir qədər yastı ellipsdə hərəkət etdiyini aşkar etdi.

Bredlinin müşahidələri nutasiyanın mövcudluğunu sübut etsə də və o, Ayın fırlanan Yerə təsirindən qaynaqlandığını intuitiv şəkildə başa düşsə də bu fenomenin daha ətraflı nəzəri izahını hazırlamaq sonralar riyaziyyatçılar d'Alembert və Eulerə həvalə edildi.Berry, Arthur (1898). A Short History of Astronomy. John Murray. pp. 265–269.

 İstinadlar 

 Həmçinin bax 
 Yer
 Ay
 Aberrasiya

Kateqoriya:Astronomiya
Kateqoriya:Planetlər
Kateqoriya:Yer